Сезонна динаміка вмісту мікробної біомаси у ґрунті

Враховуючи той факт, що мікроорганізми є основними агентами мінералізації органічної частини ґрунту, визначення загальної кількості мікробної біомаси та оцінка її динаміки є одними із найважливіших показників екологічного стану ґрунту (Нагорная, 2008).

В активній зоні ґрунту практично у всіх варіантах досліду виявлено синхронність змін розмірів фракцій ЕХВОР та ЕГВОР, чого не спостерігалось при аналізі профільних змін вмісту водорозчинних органічних речовин ґрунту. Це може бути пояснено дією у верхніх шарах ґрунту специфічного чинника, який бере участь у формуванні фракції ЕГВОР.

Дослідження кількісних і якісних характеристик ЕГВОР, проведені Leinweber et al. (1995), показали, що ця фракція ВОР складається переважно з вуглеводнів та нітрогенвмісних компонентів, переважно у складі аміногруп і амідних груп. Оскільки багато компонентів цих екстрактів мають здатність випаровуватись при достатньо низьких температурах в процесі піролізу, автор звертає увагу, що вони знаходились в розчині або були слабо сорбовані на поверхні ґрунтових частинок чи гумусових макромолекул. Цей факт пов’язують із деструкцією клітин мікроорганізмів під час екстракції. Гаряча вода (70°С і вище) вбиває живі клітини мікроорганізмів, екстрагуючи мікробну біомасу (Haynes, 2005).

З метою уникнення похибок, пов’язаних із застосування коефіцієнтів перерахунку (в 1 розділі розглянуто використання фактору Ван-Беммельна для перерахунку Сорг на вміст гумусу і пов’язані з цим неточності), розміри пулу мікробної біомаси оцінюватимемо за вмістом Карбону органічних сполук (позначатимемо СМБ ). Варто зауважити, що часто, кількісну оцінку мікробної біомаси в ґрунтах дають за іншими хімічними елементами, зокрема Нітрогеном, Фосфором і Сульфуром.

В контексті закону екологічного мінімуму Ю. Лібіха, використання як діагностичного критерію того фактору, що знаходиться в мінімумі, є цілком виправданим, оскільки дозволяє наблизитись до оцінки функціонального стану об’єкту. Проте, гетерогенність ґрунтового покриву і, відповідно, мікробоценозу не дозволяє отримати достовірні співвідношення, наприклад С:N для окремої екосистеми. Зважаючи на це, найдоцільнішим для більшості неспеціальних досліджень (об’єктом вивчення яких є не мікробоценоз ґрунту чи окремі групи ґрунтових організмів), здійснювати оцінку пулу мікробної біомаси саме за Карбоном органічних сполук.

Для визначення біомаси мікроорганізмів у ґрунті нами застосовано регідратаційний метод, який базується на явищі порушення бар’єру проникності клітин внаслідок денатурації цитоплазматичних мембран (Мунблит и др., 1985; Звягинцев и др., 2005). Запропонований Благодатским и др. (1987) метод не призводить до руйнування мертвої органічної речовини, проте вибірково впливає саме на інтактні мікробні клітини. Варто зазначити, що автори пропонують проводити екстракцію мікробних клітин розчином сульфату калію, проте наголошують, що “використання води і 0,5 н K2SO4 для приготування витяжки з ґрунту давали подібні результати. Проте, у першому випадку в деяких ґрунтах спостерігалась пептизація колоїдів, які не осаджувались навіть при тривалому центрифугуванні суспензії. Розчин 0,5 н K2SO4 запобігав пептизації і був універсально застосованим для всіх досліджуваних ґрунтів ” (с. 67). Повторивши експеримент авторів, нам не вдалось знайти достовірної, на рівні значущості 5%, різниці між параметрами розподілу значень вмісту СМБ у водних і сольових витяжках. Як і випадку з екстракцією водорозчинних форм Сорг було вирішено використовувати в якості екстрагента дистильовану воду, що дозволяє крім, власне, кількісної оцінки пулу Карбону проводити ряд додаткових визначень, зокрема електропровідності регідратованих і контрольних зразків.

Як видно з наведених на рис. 5.3 даних, в усіх досліджених ґрунтах виявлено порівняно високий вміст мікробної біомаси. Серед них найвищі значення цього показника - більше 2,0 мг∙г-1, виявлено у лісових екосистем. У варіанті ГВВГ він коливається від 3,56 восени до 3,98 мг∙г-1 влітку, що є абсолютним максимумом у наших дослідженнях і перевищує аналогічні параметри більшості лісових едафотопів у понад 1,5 рази. Також, великий розмір пулу мікробної біомаси пояснюється значною кількістю енергомістких субстратів у досліджуваних ґрунтах і, відповідно, сприятливими умовами для росту й розвитку ґрунтової мікробіоти.

Цікаві статті з розділу

Екологічна безпека мастильно-охолоджувальних рідин
Актуальність. Промисловість спричиняє значний негативний вплив на довкілля, що характеризується викидом небезпечних речовин, накопиченням як рідких так і твердих токсичних відходів. Необхідн ...

Співвідношення особливостей накопичення важких металів в овочах та фруктах в умовах великого міста
У зв’язку з погіршенням в Україні екологічного стану навколишнього середовища постало питання достеменного вивчення і об’єктивної оцінки стану рослинної продукції. У Харкові розроблена і усп ...

Поняття природних ресурсів
Природні ресурси - це природні компоненти та сили природи, що використовуються або можуть бути використані як засоби виробництва та предмети споживання для задоволення матеріальних і духовни ...